JP2009139044A - ボイラ構造と覗き窓追設方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐圧部溶接を不要とし、また火炉内足場の設置を不要にできる火炉壁に覗き窓を製作すること。
【解決手段】ボイラ水壁のメンブレンバー３を切断削除して覗き窓１ａを形成し、前記覗き窓１ａの周囲にボイラ炉外側から設けられるフィラプレート４を取り付け、該フィラプレート４上に覗き窓枠２を取り付けてボイラ内部の監視用の覗き窓開口部１とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボイラ水壁全般に適用可能な覗き窓を備えたボイラ構造と覗き窓追設方法に関する。

ボイラの定期点検周期が従来より伸び、長期安定運転が要求されている。そのためボイラ火炉出口周辺にはクリンカ等の堆積が起こり、その堆積状況の把握を常時行うことが重要となっており、そのため、火炉内部を炉壁外から監視できる覗き窓を追設するニーズが高まっている。

図４には一般的なボイラ水壁の覗き窓の構成を火炉外側から見た図（図４（ａ））と図４（ａ）のＡ−Ａ線一部断面図（図４（ｂ））を示す。図４に示すようにボイラ水壁は直管５からなる水壁管と隣接する二つの直管５，５の間に溶接接続される板材からなるフィン（メンブレンバーともいうことがある）３により構成され、さらに一部の直管５は覗き窓開口部１を形成するために湾曲状に曲げられた曲管６からなり、隣接する二つの曲管６，６の間に覗き窓１ａが形成される。

曲管６は工場で加工されるため、覗き窓開口部１部分の火炉壁面は工場にてパネル製作され、このパネルを現地に取り付ける際には現地溶接部７（図８参照）が発生する。覗き窓開口部１部分のパネルを現地で溶接するためには、火炉の内外から溶接作業を行う必要があり、火炉内側での溶接作業には火炉内足場が必要になる。

このように図４に示すボイラ水壁の覗き窓開口部１は工場内で製作されるが、この覗き窓開口部１の製作前のボイラ水壁の構成図を図５（火炉外側から見た図（図５（ａ））と図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図（図５（ｂ）））に示し、既設の図５に示すボイラの水壁に覗き窓１ａを追設する場合には図６に示すように水壁取外し範囲８で水壁の切り取りを行なう。そして図６（火炉外側から見た図（図６（ａ））と図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図（図６（ｂ）））に示す切り取った水壁部分に覗き窓開口部１を取り付けるためには、図７（火炉外側から見た図（図７（ａ））と図７（ａ）のＡ−Ａ線一部断面図（図７（ｂ）））に示すように工場において覗き窓開口部１を備えた水管の構成を工場で製作する。図７に示すように直管５とメンブレンバー３を溶接接続するだけでなく、覗き窓１ａのスペース確保のために曲管６を作り、該曲管６と直管５およびフィン（メンブレンバー）３を溶接接続してパネル状にしておく。このとき覗き窓開口部１において炉内ガスの漏洩を防ぐためのフィラプレート４（SS材等、水壁管と覗き窓枠との隙間を塞ぎ炉内ガスの漏洩を防ぐもの)および覗き窓枠２（SS材等）を取り付けて、パネルとする。覗き窓開口部１は覗き窓１ａを形成するための曲管６，６と該曲管６，６を囲う矩形の覗き窓枠２とフィラプレート４と直菅５から構成されている。

図８（火炉外側から見た図（図８（ａ））と図８（ａ）のＡ−Ａ線一部断面図（図８（ｂ）））は図６に示す水壁取外し範囲８に図７に示す工場において製作した覗き窓開口部１のパネルを取り付けた状態である。このとき、火炉のある現地では耐圧部溶接部７に耐圧部溶接を行う必要がある。
この耐圧溶接は、耐圧部の溶接資格を有する作業者による溶接作業となり、また炉内外からの作業のため火炉内部に足場を設置する必要がある。

また、特許文献１には覗き窓ではないがボイラ水壁部のフィン（メンブレンバー）部分を切り欠いて、開口部を設置し、該開口部にボイラ水壁部の清掃、点検用のゴンドラを係止させることが開示されている。
実願昭５９−１６４６９１号（実開昭６１−８４３０６号）マイクロフィルム

このように、図７に示す工場において製作した覗き窓開口部１のパネルを水壁取外し範囲８に取り付けるためには耐圧部の溶接資格による作業が必要となるだけでなく、炉内外からの作業用足場を設置することも必要であるので、大掛かりな作業となる。
本発明の課題は、耐圧部溶接を不要とし、また火炉内足場の設置を不要にできる覗き窓を火炉壁に製作することである。

上記本発明の課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１記載の発明は、ボイラ水壁のフィン（メンブレンバー）を切断削除して形成される開口部と、前記開口部の周囲にボイラ炉外側から設けられるフィラプレートと、前記フィラプレート上に取り付けられる覗き窓枠とを備えたボイラ構造である。

請求項２記載の発明は、ボイラ水壁のフィン（メンブレンバー）を切断削除して開口部を形成する工程と、前記開口部の周囲にボイラ炉外側からフィラプレートを設ける工程と、前記フィラプレート上に覗き窓枠を取り付ける工程とからなるボイラ水壁に炉内観測用の覗き窓を追設する方法である。

本発明によれば、ボイラ水壁の覗き窓追設にあたり、フィン（メンブレンバー）の一部を覗き窓用に切り欠くことで、水壁管(耐圧部)の加工がなくなり、現地溶接および火炉内足場設置が不要となる覗き窓を備えたボイラ構造が得られる。

本発明の実施例を図１〜図３に示す。図１は本実施例のメンブレンバーの一部を切り欠き、該切り欠き部を覗き窓開口部とする構成を火炉外側から見た図（図１（ａ））と図１（ａ）のＡ−Ａ線一部断面図（図１（ｂ））、図２は図１に示す覗き窓を追設する場合にメンブレンバーを覗き窓設置場所として選択した場合の構成を火炉外側から見た図（図２（ａ））と図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図（図２（ｂ））、図３は本実施例の既設ボイラに覗き窓開口部を確保した後で、当該部位にフィラプレートを取り付けた状態を火炉外側から見た図（図３（ａ））と図３（ａ）のＡ−Ａ線一部断面図（図３（ｂ））である。

本実施例は図１に示すメンブレンバー３の一部を切り欠き、該切り欠き部を覗き窓開口部１とするものである。
既設ボイラに覗き窓１ａを追設する場合には図２に示すように複数本(例の場合、3本)の直管５からなる水壁管に挟まれる２つのメンブレンバー３(通常幅１７ｍｍ〜３２mm)の覗き窓設置場所として選択した範囲(通常長さ３００mm程度)を炉外側からグラインダー等で切断除去し、覗き窓１ａを作る。これにより、水壁管を切断すること無しに覗き窓１ａを確保する事が出来る。

従来技術で説明した覗き窓開口部１の製作方法と比較してメンブレンバー３を切断する長さも短く、全体に水壁パネルを切断するに要する労力が従来に比べて少なくて済む。
覗き窓１ａは直管５の長手方向に長く設け易いので、直管５の長手方向の視野を広く取ることができる。

図３は覗き窓１ａを確保した後で、当該部位にフィラプレート４を取り付けた状態を示す。フィラプレート４は炉外側より水壁に溶接で取り付ける、但し、水壁同士の耐圧部溶接を行うものでなく、単にフィラプレート４を水壁に通常の溶接をおこなうに過ぎない。次いで、図１に示すようにフィラプレート４に覗き窓枠２を取り付ける。覗き窓枠２は炉外よりフィラプレート４に溶接で取り付けられる。この溶接も耐圧部溶接とする必要はない。

このように、本実施例では、覗き窓枠２をフィラプレート４と直管５に溶接するだけであり２つの直管５，５同士を溶接する場合のように耐圧部溶接が不要となり、有資格者の溶接作業が要求されない。また、覗き窓開口部１の施工範囲が従来方法に比べて小さくできるので、他の機器類との干渉が少なく、従来方法に比べて覗き窓開口部１の設置場所が限定され難い。
また全ての作業を炉外側より行うことができるため、炉内足場の設置が不要であり、作業上の安全性が高く、工程が大幅に短縮できる。
したがって、炉内観測が必要な場所・要求に応じて柔軟・迅速に設置することができる。

本発明は、ボイラ火炉壁に覗き窓を従来より簡単に追設することができ、メンブレン構造のボイラ全般に適応可能である。

本実施例のメンブレンバーの一部を切り欠き、該切り欠き部を覗き窓開口部とする構成を示す図である。 図１に示す覗き窓を追設する場合にメンブレンバーを覗き窓設置場所として選択した場合の構成を示す図である。 本実施例の既設ボイラに覗き窓開口部を確保した後で、当該部位にフィラプレートを取り付けた状態を示す図である。 一般的なボイラ水壁の覗き窓の構成を示す図である。 一般的なボイラ水壁の構成を示す図である。 従来のボイラ水壁の覗き窓を製作するために水壁切り取りを行った後の図である。 工場で製作する覗き窓の構成を示す図である。 図６の水壁切り取り部分に工場で製作する覗き窓を取り付けた構成を示す図である。

符号の説明

１ 覗き窓開口部 １ａ 覗き窓
２ 覗き窓枠 ３ フィン（メンブレンバー）
４ フィラプレート ５ 直管
６ 曲管 ７ 現地溶接部
８ 水壁取外し範囲

Claims (2)

1. ボイラ水壁のフィンを切断削除して形成される開口部と、
   前記開口部の周囲にボイラ炉外側から設けられるフィラプレートと、
   前記フィラプレート上に取り付けられる覗き窓枠と
   を備えたことを特徴とするボイラ構造。
2. ボイラ水壁のフィンを切断削除して開口部を形成する工程と、
   前記開口部の周囲にボイラ炉外側からフィラプレートを設ける工程と、
   前記フィラプレート上に覗き窓枠を取り付ける工程と、
   からなることを特徴とするボイラ水壁に炉内観測用の覗き窓を追設する方法。

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